还剩54页未读，继续阅读
本资源只提供10页预览，全部文档请下载后查看！喜欢就下载吧，查找使用更方便
文本内容:
摘要当今对可再生能源的开发利用中，风能由于其突出的优点而成为了研究的热点，风力发电是我国能源和电力可持续发展战略的最现实的选择直驱永磁同步风力发电机去掉了风力发电系统中常见的齿轮箱，让风力机直接拖动电机转子运转在低速状态，这样就没有了齿轮箱所带来的噪声、故障率高和维护成本大等问题，从而提高了运行的可靠性本文对风力发电机的发展史和风力发电机的种类进行了详细的介绍；根据永磁电机的技术要求，进行电磁方案的初步设计，确定电机的基本结构、永磁体和铁心尺寸及绕组参数；应用ANSOFT软件进行风力发电机的设计并优化永磁发电机的性能指标关键词:风力发电机，永磁电机设计，ANSOFT软件AbstractRecentlytherenewableenergysuchaswindpowerhavebeenstronglyencouragedbecauseofenvironmentalproblemandshortageoftraditionalenergysourcesinthenearfuture．Withoutthetypicalgearboxinwind-generatingsystemandthedisadvantagescausedbygearbox，thePMSGPermanentMagnetSynchronousGeneratorisdirectlydrivenbythewindturbineatlowspeed，whichmakestheoperationofthegeneratormoreliable.Thehistoryofthedevelopmentofwindturbinesandwindturbinetypesweredescribedindetail;Basedonpermanentmagnetmotorofthetechnicalrequirements，designermakesthepreliminarydesignoftheelectromagneticprogramanddeterminesthebasicstructureofthemotorpermanentmagnetandthecoresizeandwindingparameters;ApplyANSOFTwaretodesignwindturbineandtooptimizeperformanceofpermanentmagnetgenerator.KEYWORDS WindturbinepermanentmagnetmotordesignANSOFTsoftware目录TOC\o1-3\h\u摘要IAbstractII第1章绪论
11.1风力发电机的发展历史概述
11.2风力发电机的分类
21.
2.1直驱式风力发电机
21.
2.2双馈式风力发电机
21.3永磁风力发电机的特点
31.4本设计开发的风力发电机4第2章永磁风力发电机的设计
52.1发电机结构的选取
52.2永磁同步发电机电机转子磁路结构
62.
2.1切向式转子磁路结构
62.
2.2径向式转子磁路结构
72.
2.3混合式转子磁路结构
82.
2.4轴向式转子磁路结构
82.3励磁电动势和气隙合成电动势
92.4交、直轴电枢反应和电枢反应电抗
122.5固有电压调整率和降低措施
132.6短路电流倍数的计算
142.7永磁同步发电机电动势波形
152.8永磁材料的性能和选用
162.
8.1热稳定性
162.
8.2磁稳定性
172.
8.3化学稳定性
172.
8.4时间稳定性
172.
8.5永磁材料的选择原则为
172.
8.6主要尺寸的选择
182.
8.7永磁体尺寸与电磁负荷的选择
192.
8.8定子绕组参数
202.9手算算例23第3章运用ansoft软件进行风力发电机的设计
283.1ansoft软件介绍
283.2RMXPRT介绍及应用
283.
2.1RMXPRT工作界面
283.
2.2RMXPRT的特点
303.3Maxwell控制板
313.
3.1定子设计
323.
3.2定子绕组设计
333.
3.3转子磁极数据
343.4设计输出
353.5性能曲线41第4章结论48致谢49参考文献50第1章绪论
1.1风力发电机的发展历史概述我国是最早使用风帆船和风车的国家之一，至少在3000年前的商代就出现了帆船，到唐代风帆船已广泛用于江河航运最辉煌的风帆时代是明代，14世纪初叶中国航海家郑和七下西洋，庞大的风帆船队功不可没明代以后风车得到了广泛的应用，我国沿海沿江的风帆船和用风力提水灌溉或制盐的做法，一直延续到20世纪50年代，仅在江苏沿海利用风力提水的设备增大20万台随着蒸汽机的出现，以及煤、石油、天然气的大规模开采和廉价电力的获得、各种曾经被广泛使用的风力机械，由于成本高、效率低、使用不方便等、无法与蒸汽机、内燃机和电动机等相竞争；渐渐被淘汰欧洲中世纪才广泛利用风能，荷兰人发展了水平轴风车18世纪荷兰曾用近万座风车排水，在低洼的海滩上造出良田，称为著名的风车之国德国、丹麦、西班牙、英国、荷兰、瑞典、印度加拿大等国在风力发电技术的研究与应用上投入了相当大的人力及资金，充分综合利用空气动力学、新材料、新型电机、电力电子技术、计算机、自动控制机通信技术等方面的最新成果，开发建立了评估风力资源的测量机计算机模拟系统，发展了变浆距控制及失速控制的风力机设计理念，采用了新型风力机设计理念，采用了新型风力机叶片材料及叶片翼型，研制出了变极、变滑差、变速、恒频及低速永磁等新型发电机，开发了由微机控制的单台及多台风力发电机组成的机群的自动控制技术，从而大大提高了风力发电的效率及可靠性到了19世纪末，开始利用风力发电，这在解决农村电气化方面显示了重要的作用，特别是20世纪70年代以后，利用风力发电更进入了一个蓬勃发展的阶段中国现代风力发电机技术的开发利用起源于20世纪70年代初，经过初期发展、单机分散研制、系列化和标准化几个阶段的发展，无论在科学研究、设计制造‘还是试验、示范、应用推广等方面均有了长足的进步和很大的提高，并取得了明显的经济效益和社会效益
1.2风力发电机的分类
1.
2.1直驱式风力发电机直驱式风力发电机是一种由风力直接驱动发电机，亦称无齿轮风力发动机，这种发电机采用多极电机与叶轮直接连接进行驱动的方式，免去驱型风力发电机齿轮箱这一传统部件直驱风力发电机的优点是由于零件和系统的数量减少，维修工作量大大降低最近开发的直驱机型多数是永磁同步发电机，不需要激磁功率，传动环节少，损失少，风能利用率高运动部件少，由磨损等引起的故障率很低，可靠性高采用全功率逆变器联网，并网、解列方便采用全功率逆变器输出功率完全可控，如果是永磁发电机则可独立于电网运行直驱风力发电机的缺点是是由于直驱型风力发电机组没有齿轮箱，低速风轮直接与发电机相连接，各种有害冲击载荷也全部由发电机系统承受，对发电机要求很高同时，为了提高发电效率，发电机的极数非常大，通常在100极左右，发电机的结构变得非常复杂，体积庞大，需要进行整机吊装维护发电机尺寸大、重量大，运输、安装比较困难
1.
2.2双馈式风力发电机交流励磁发电机又被人们称之为双馈发电机双馈式风力发电机组的优点是采用了多级齿轮箱驱动有刷双馈式异步发电机它的发电机的转速高，转矩小，重量轻，体积小，调节励磁电流的频率可以在不同的转速下实现恒频发电，满足用电负载和并网的要求，即变速恒频运行这样可以从能量最大利用等角度去调节转速，提高发电机组的经济效益调节励磁电流的有功分量和无功分量，可以独立调节发电机的有功功率和无功功率这样不但可以调节电网的功率因数，补偿电网的无功需求，还可以提高电力系统的静态和动态性能由于采用了交流励磁，发电机和电力系统构成了“柔性连接”，即可以根据电网电压、电流和发电机的转速来调节励磁电流，精确的调节发电机输出电压，使其能满足要求由于控制方案是在转子电路实现的，而流过转子电路的功率是由交流励磁发电机的转速运行范围所决定的转差功率，它仅仅是额定功率的一小部分，这样就大大降低了变频器的容量，减少了变频器的成本双馈式风力发电机组的缺点是双馈风电机组中，为了让风轮的转速和发电机的转速相匹配，必须在风轮和发电机之间用齿轮箱来联接，这就增加了机组的总成本；而齿轮箱噪音大、故障率高、需要定期维护，并且增加了机械损耗；机组中采用的双向变频器结构和控制复杂；电刷和滑环间也存在机械磨损表
1.1机型和特性双馈型风力发机组永磁直驱风力发电机组统维护成本较高（齿轮箱故障多）低系统价格中高系统效率较高高电控系统体积中较大变流其容量全功率的1/3全功率变流变流系统稳定性中高电机滑环半年换碳刷，两年换滑环无碳刷，滑环电机重量轻重电机种类励磁永磁，设计时要考虑永磁体退磁问题
1.3永磁风力发电机的特点
1.发电效率高直驱式风力发电机组没有齿轮箱，减少了传动损耗，提高了发电效率，尤其是在低风速环境下，效果更加显著
2.可靠性高齿轮箱是风力发电机组运行出现故障频率较高的部件，直驱技术省去了齿轮箱及其附件，简化了传动结构，提高了机组的可靠性同时，机组在低转速下运行，旋转部件较少，可靠性更高
3.运行及维护成本低采用无齿轮直驱技术可减少风力发电机组零部件数量，避免齿轮箱油的定期更换，降低了运行维护成本
4.电网接入性能优异直驱永磁风力发电机组的低电压穿越使得电网并网点电压跌落时，风力发电机组能够在一定电压跌落的范围内不间断并网运行，从而维持电网的稳定运行但同时也存在一定缺点需要对发电机输出的全部功率进行变频控制，故需配备全功率变频器，变频器成本较高，控制系统体积庞大；永磁发电机使用高导磁率的钕铁硼和钐钴等，这些磁性材料价格很高；永磁发电机功率因数特性差，必须由变频器来进行补偿；要求永磁材料具有很高的稳定性，而高温以及电枢反应等原因可能导致永磁材料失磁
1.4本设计开发的风力发电机本设计开发的风力发电价为5KW直驱式永磁风力发电机，通过掌握电机设计的原理特点，熟悉永磁电机基本原理和应用，完成并设计出5KW永磁式风力发电机，完成后，并对设计的电机进行各性能的计算，从而得出符合本设计的要求第2章永磁风力发电机的设计
2.1发电机结构的选取电机的总成本取决于材料价格和制造工艺的复杂程度一个风力发电机组的整体设计还取决于发电机的重量和尺寸在大多数例子中不能详细论述各种电机的设计及要求直驱发电机直径比非直驱的发电机大得多，总重量与带增速箱的非直驱发电机相比几乎相同，制造成本稍高研究结果表明，直驱电励磁发电机似乎是最笨重又最昂贵的选择方案原则上来说直驱型永磁发电机没有受磨耗的电刷和齿轮箱，并具有全功率变流器的优势，是其中的最佳方案永磁同步发电机由于结构简单、无需励磁绕组、效率高的特点而在中小型风力发电机中应用广泛，随着高性能永磁材料制造工艺的提高，大容量的风力发电系统也倾向于使用永磁同步发电机与电励磁同步发电机相比，它不像电励磁同步电机那样需要结构复杂、体积庞大的励磁绕组，提高了气隙磁密度和功率密度，他在同功率等级下，减小了电机体积，具有体积小、重量轻、效率高的优点因此，直驱风力发电中，永磁同步发电机比电励磁同步发电机更有优势永磁同步发电机从结构上分有外转子和内转子之分磁极在外转子内圆上，内定子嵌有三相绕组外转子设计，使得能有更多的空间安置永磁磁极，同时转子旋转时的离心力，使得磁极的固定更加牢固由于转子直接暴露在外部，所以转子的冷却条件较好外转子存在的问题是主要发热部件定子的冷却和大尺寸电机的运输问题内转子永磁同步发电机内部为带有永磁磁极、随风力机旋转的转子，外部为定子铁心除具有通常永磁电机所具有的优点外，内转子永磁同步电机能够利用机座外的自然风条件，使定子铁心和绕组的冷却条件得到了有效改善，转子转动带来的气流对定子也有一定的冷却作用另外，电机的外径如果大于4m，往往会给运输带来一些困难很多风电场都是设计在偏远的地区，从电机出厂到安装地，很可能会经过一些桥梁和涵洞，如果电机外径太大，往往就不能顺利通过内转子结构降低了电机的尺寸，往往给运输带来了方便从磁路结构方面而言，对于大型直驱风力发电机，径向磁场式比轴向磁场式更有经济可行性就电机性能而言，横向磁通永磁电机因其低速发电性能好、效率高、转矩密度高，可以缩小电机的体积和重量，适合对电机体积、重量要求苛刻的应用场合但横向磁通永磁电机制造与控制技术复杂，有待进一步研究因此，径向磁场永磁发电机是大型风力发电机设计中应用较多的转子磁路结构径向磁场永磁发电机可分为两种永磁体表贴式和永磁体内置式，价格便宜的铁氧体永磁材料可用于内置式发电机，但转子比表贴式发电机重且机械设计复杂对于设计大型直驱风力发电机来说，高磁积能表贴式径向磁场永磁发电机似乎是一个好的选择根据以往的研究经验及比较结果，本文中电机设计采用结构简单而稳定、便于制造的内转子径向表贴式永磁磁路结构如图
2.1所示图
2.1电机外形示意图
2.2永磁同步发电机电机转子磁路结构
2.
2.1切向式转子磁路结构切向式转子磁路结构中，磁化方向与气隙磁通轴线接近垂直且离气隙较远，其漏磁比轴向式结构、径向式结构要大，但是，在切向式结构中永磁体并联作用，有两个永磁体截面对气隙提供每极磁通，尤其在级数较多情况下更为突出，因此适合于极数多且要求气隙磁密高的永磁同步发电机切向式转子磁路结构由于永磁体和极靴的固定方式不同，通常分为切向套环式结构和切向槽锲式结构切向套环式转子的磁通路径为永磁体N极→软铁极靴→套环的磁性材料段→气隙→定子铁心→气隙→套环的磁性材料段→软铁极靴→永磁体S极从磁通路径上可以看出淘换的一部分是主磁路的组成部分，要求磁导性能好；而套环的一部分是两磁极的间隔，需要隔磁因此套环是由高强度、高电阻率的磁性金属材料和非磁性金属材料交替组合，用电子束焊接而成1-极靴2-套环磁性材料段3-套环非磁性材料段4-垫片5-永磁体6-非磁性衬套7-转轴图
2.2切向套环式转子磁路结构示意图
2.
2.2径向式转子磁路结构径向式转子磁路结构中永磁体的磁化方向与气隙磁通轴线一致且离气隙较近，漏磁系数较切向式结构小在一对极磁路中有两个永磁体提供磁动势，仅有一个永磁体截面提供每极磁通，故气隙磁密相对较低径向式转子磁路结构中永磁体的形状主要有环形、星形、瓦片形、和矩形四种径向星形永磁体转子磁路结构又分为无极靴和有极靴两种，在星形永磁体两端装上软铁极靴后，使交轴电枢反应磁通经极靴闭合，削弱了电枢磁动势对永磁体的去磁作用适当选择极靴的形状和尺寸，可以使气隙不均匀和极弧系数适宜，以改善空载气隙磁场波形和调节空载漏磁系数，但结构较复杂，制造费时，交轴电枢反应对气隙磁场的作用大，容易使负载气隙磁场严重畸变；使转子直径加大，导致发电机外径加大图2．3径向瓦片形永磁体转子磁路结构
2.
2.3混合式转子磁路结构混合式转子磁路结构是在径向和切向都放置永磁体，它可以在一定的转子直径下提供更高的气隙磁密，或者可以在气隙磁密相同的情况下缩小转子体积在切向永磁体和径向永磁体的尺寸、相互位置配合合理的情况下，漏磁系数可以比纯切向和径向结构大大减少，即在额定输出功率和转子尺寸相同的情况下，减少永磁体用量转子内轭采用磁性材料混合式转子结构较复杂对转子槽型和永磁体的加工精度要求高，制造费时
2.
2.4轴向式转子磁路结构轴向式转子磁路的代表结构是爪极式转子，爪极式转子通常由两个带爪的法兰盘和一个轴向充磁的圆环或圆柱形永磁体组成两个带爪法兰盘的爪数相等左右两个法兰盘对合，爪极互相错开，沿圆周均匀分布永磁体夹在两个带爪法兰盘中间，一个法兰盘上的爪为N极，另一个法兰盘上的爪为S极，形成极性相异，互相错开的多级转子，法兰盘上的爪起极靴作用爪极转子的优点永磁体形状简单、磁性能好、磁化均匀、利用程度高；爪极的存在使气隙磁场稳定，不会发生不可逆畸变；交轴电枢反应在爪极中闭合，爪极之间的漏磁较大，直轴电枢反应对永磁体的去磁作用较小，永磁体具有较大的抗去磁能力；爪极系统具有良好的阻尼作用特别适用于极性较多或频率较高的中频发电机爪极转子的缺点爪极的结构复杂，制造困难费时；当发电机的转速较高或容量较大时，爪极所受的离心力很大，需要采用专门的紧固措施，并适当增大电机气隙；爪极和法兰盘所占转子的体积的比例较大；电机质量增加，不宜做成工频发电机；爪极中的脉动损耗较大，导致效率下降此外，永磁同步发电机的磁路结构还有飞轮式转子磁路结构，复合励磁磁路结构，静止永磁体的磁路结构
2.3励磁电动势和气隙合成电动势永磁同步发电机在空载运行时，空载气隙基波磁通在电枢绕组中产生励磁电动势E0（V）；在负载运行时，气隙合成基波磁通在电枢绕组中产生气隙合成电动势Eζ（V），计算公式与永磁同步电动机相同，为E0=
4.44fNKdpФζ0KФ（
2.1）Eζ=
4.44fNKdpФζNKФ（
2.2）式中N——电枢绕组每相串联匝数；Kdp——绕组因数；KФ——气隙磁通的波形系数Фζ0——每极空载气隙磁通（Wb）ФζN——每极气隙合成磁通（Wb）空载时==（
2.3）==（
2.4）=（
2.5）负载时（
2.6）（
2.7）式中λm——外磁路合成磁导标幺值λm=λσ+λζλζ——主磁导标幺值λσ——漏磁导标幺值σ0——空载漏磁系数（
2.8）——永磁体提供每极磁通的截面积（cm）对径向结构对切向结构——永磁体宽度——永磁体轴向长度（
2.9）——直轴电枢反应的标幺值——永磁体每对极磁化方向长度对径向结构=2对切向结构=——永磁体磁化方向长度，又称厚度图
2.4发电机空载时电动势V图
2.5发电机负载时电动势V
2.4交、直轴电枢反应和电枢反应电抗永磁同步发电机负载运行时，电枢绕组电流产生的电枢磁动势既影响气隙磁场的分布和大小，又影响永磁体的工作状态，影响的程度与转子磁路结构有很大关系对于有极靴的转子磁路结构，由于永磁体的磁导率最小，交轴电枢反应磁通主要经极靴闭合，当极靴有足够高度时，电枢反应对永磁体几乎没有影响对气隙磁场的影响则与电励磁同步发电机基本相同，而且它的作用是可逆的，当负载去掉后气隙磁场能回复到原来的形状对于无极靴的转子磁路结构，交轴电枢反应磁通经永磁体闭合，使永磁体的一侧去磁，另一侧增磁，因而需要进行永磁体最大去磁工作点的校核计算，以防止产生永磁体的不可逆去磁由于永磁体的磁导率低，这种结构的交轴电枢反应磁场比同规格的电励磁同步发电机小得多，因而交轴电枢反应电抗也小得多从电磁场计算可以看出，直轴电枢磁动势所产生的直轴电枢反应磁通，一部分经过磁导率小得永磁体，另一部分经过高度饱和的隔磁磁桥，因而直轴电枢反应电抗比同规格电励磁同步发电机小得多计算交、直轴电枢反应电抗Xaq、Xad时，应首先求得在电枢电流交、直轴分量Iq、Id作用下电枢反应基波磁密幅值Baq
1、Bdq1，用公式求得Xaq=（
2.10）Xad=（
2.11）其中Laf——电枢计算长度τ——极距对于有极靴均匀气隙按额定数据、、cosφ和以求得的阻抗R
1、Xq，利用相量计算额定负载时的内功率因数角图
2.6永磁同步发电机的向量图a）电阻电感性负载b电阻电容性负载对于电阻电感性负载=arctan[sinφ+Xq/cosφ+R1]（
2.12）对于电阻电容性负载=arctan[XQ-sinφ/cosφ+R1]（
2.13）额定负载时每极直轴电枢磁动势Fad=
0.45mNKdpKadsinφN/p（
2.14）式中Kdp——直轴电枢磁动势折算系数，对于均匀气隙Kdp=（αpπ+sinαpπ）/4sinαpπ/2（
2.15）
2.5固有电压调整率和降低措施发电机的固有电压调整率△U（%）是指在负载变化而转换保持不变时所出现的电压变化，其数值完全取决于发电机本身的基本特性，用额定电压的百分数或标幺值表示△U=（E0-U）/×100（
2.16）其中U——输出电压（V）对于电阻电感性负载，输出电压U=-IN（R1cosφ+X1sinφ）（
2.17）从上两式中可以看出，为了降低电压调整率，必须在给定E0值得情况下尽量增大输出电压U，为此既要设法降低电枢反应引起的去磁磁通量，又要减小电枢电阻R1和漏抗X
1.1为了降低电枢反应引起的去磁磁通量，首先要增大永磁体的抗去磁能力，即增大永磁体的抗去磁磁动势，为此应选用矫顽力Hc大‘回复磁导率小的永磁材料；同时增大永磁体磁化方向长度，使工作点提高，削弱电枢反应的影响其次需减少电枢绕组每相串联匝数和增加转子漏磁导以削弱电枢反应对永磁体的去磁作用为此应选用剩磁密度Br大的永磁材料；并应增加永磁体提供每极磁通的截面积，这时磁通明显增加，可以有效地减少每相串联匝数2为了减小定子漏抗X1，需要选择宽而浅的定子槽型；减少电枢绕组每相串联匝数但要注意小的电枢绕组每相串联匝数是短路电流增大；缩短绕组端部长度；适当加大气隙长度；加大长径比等3为了减小电枢电阻，需减小电枢绕组每相串联匝数和增大导体截面积
2.6短路电流倍数的计算永磁同步发电机的短路状态分为稳态短路和瞬态（冲击）短路瞬态短路电流通常大于稳态短路电流，常常先求出稳态短路电流倍数Ik*，然后乘以经验修正系数后得出稳态短路电流倍数当永磁同步发电机稳态短路时，可以推出下式E0=Ed+Ik*INXadsinφk（
2.18）E0=
4.44bm0-hm0λ0fNKdpkФBrAm×10-4=
4.44fNKdpKФBrAm×10-4（
2.19）Xd=
4.44fNKdpKφBrAm×10-4（
2.20）Ed=Ik*IN（
2.21）Ik*=（
2.22）式中φk——稳态短路时的内功率因数角，φk=arctan短路电流对永磁体去磁作用的大小，除与短路电流倍数有关外，还取决于转子磁路结构形式和空载漏磁系数的大小对于有软极极靴、极间浇铸非磁性材料、转子上安放阻尼笼有阻尼系数的磁路结构，瞬态短路电流对永磁体的去磁作用大大削弱，并接近于稳态短路电流的去磁作用对于无极靴的转子磁路结构，由于永磁体的电阻率很大，几乎没有阻尼作用，瞬态短路电流的去磁作用很大
2.7永磁同步发电机电动势波形实际电动势波形与正弦波形之间的偏差程度用电压波形正弦型畸变率来表示电压波形正弦性畸变率是指该电压波形中不包括基波在内的所有各次谐波有效值平方和的平方根值与该波形基波有效值的百分比用kU%表示，即U2kU=×100（
2.23）式中——线电压中v次谐波的有效值（V）U1——线电压的基波有效值（V）为了减小电压波形正弦性畸变率，除采用分布绕组、短距绕组、正弦绕组、斜槽等措施外，还应改善气隙磁场波形，它不但与气隙形状和极弧系数有关外，还与有无软铁极靴和稳磁处理方法有关图
2.7永磁同步发电机气隙磁场波形和电动势波形a空载气隙磁场波形b负载气隙磁场波形c）线电动势波形
2.8永磁材料的性能和选用为了保证永磁电机的电气性能不发生变化，能长期可靠地运行，要求永磁材料的磁性能保持稳定通常用永磁材料的磁性能随环境、温度和时间的变化率来表示其稳定性，主要包括热稳定性、磁稳定性、化学稳定性和时间稳定性
2.
8.1热稳定性热稳定性是指永磁体有所处环境的温度的改变而引起磁性能变化的程度，故称温度稳定性，当永磁体的环境温度从t0升到t1时，磁密从B0降为B1，当温度从t1回到t0时，磁密回升至B0，而不是;以后温度在t和t间变化，则磁密在B’0和B1间变化磁性能的损失可以分为两部分
1.可逆损失这部分损失是不可避免的各种永磁材料的剩余磁感应强度随温度可逆变化的程度可用温度系数αBr以%表示，单位为K-1αBr=×100（
2.24）
2.不可逆损失温度恢复后磁性能不能回复到原有值得部分，称为不可逆损失，通常以其损失率IL（%）表示IL=×100（
2.25）不可逆损失又可分为不可恢复损失和可恢复损失前者是指永磁体重新充磁也不能复原的损失，一般是因为较高的温度引起永磁体微结构的变化（如氧化）而造成的后者是指永磁体重新充磁后能复原的损失
2.
8.2磁稳定性磁稳定性表示在外磁场干扰下永磁材料磁性能变化的大小理论分析和实践证明，一种永磁材料的内禀矫顽力Hα越大，内禀退磁曲线的矩形度越好，则这种永磁材料的磁稳定性越高，即抗外磁场干扰能力越强当Hci和HK大于某定值后，磁退曲线全部为直线，而且回复线与退磁曲线相重合，在外施退磁磁场强度作用下，永磁体的工作点在回复线上来回变化，不会造成不可逆退磁
2.
8.3化学稳定性受酸，碱，氧气和氢气等化学因素的作用，永磁材料内部或表面化学结构会发生变化，将严重影响材料的磁性能容易氧化，故在生产过程中需要采取各种工艺措施来防止氧化，要尽力提高永磁体的密度以减少残留气隙来提高其抗腐蚀能力，同时要在成品表面涂敷保护层
2.
8.4时间稳定性永磁材料充磁以后在通常的环境条件下，即使不受周围环境或其他外界因素的影响，其磁性能也会随时间而变化，通常以一定尺寸形状的样品的开路磁通随时间损失的百分比来表示，叫做时间稳定性，或叫自然时效研究表明，它与材料的内禀矫顽力Hci和永磁体的尺寸比L/D有关对永磁材料而言，随时间的磁通损失与所经历时间的对数基本上成线性关系，因此可以从较短时间的磁通损失来推算出长时间的磁通损失
2.
8.5永磁材料的选择原则为
1.应能保证电机气隙中有足够大的气隙磁场和规定的电机性能指标.
2.在规定的环境条件、工作温度和使用条件下应能保证磁性能的稳定性
3.有良好的机械性能，以方便加工和装配
4.经济性要好，价格适宜图
2.8常用永磁材料的磁化曲线
2.
8.6主要尺寸的选择首先，根据电机任务书中的给定参数的转速和发电机的频率f，可以根据公式
2.5确定发电机的极对数pP=60f/=
162.26发电机的主要尺寸包括定子内径D以及发电机的轴向长度，有的参数或是技术要求给定的计算电磁功率和转速n，或是变化范围不大的如极弧系数、气隙磁场波形系数和绕组系数，电机的电磁负荷A变化范围很小，因此电机常数基本不变，根据公式可以估算出电机的体积接下来是如何确定电机的定子内径以及发电机的轴向长度发电机的定子内径与发电机的极对数p及极距成正比，因此若能确定在根据极距确定了定子内径，则可以根据电机常数来确定铁心的长度了但是在现在的研究中并没有具体的经验公式或系列曲线来确定电机的定子内径尺寸水轮发电机与直驱风力发电机外形很相似，且要求有大的飞轮力矩，其转子直径和外形尺寸较大，运行转速不高，这些特点与直驱风力发电机非常相似我们可以通过借鉴积累了丰富经验的水轮发电机的设计理论虽然对于永磁同步电机的设计而言，准确度较差但是具有很好的指导意义在设计过程中，我们也可以在这些分析的基础上查阅已经投入运行的直驱永磁同步风力发电机的经验数据，来确定更为合理和准确的电机尺寸在确定发电机基本数据时，应当考虑发电机的一些特征电机的一些基本要求要考虑充分，比如效率要高、转矩波动要小进一步说，电机的尺寸和重量不能过大，成本不能太高低速电机可能直径会较大，长度较小，外形酷似一个大圆盘极数很多，但不允许极距和槽距过短同时，由于机械上的原因，电机直径大，气隙也要大直径大到一定程度时，表贴式永磁体就需要绑扎带缠绕在转子上来保护低速电机的气隙长度至少是直径的2‰气隙的大小也比一般的小容量电机大，可以利用风吹过电机的定子绕组时带走定子绕组地热量，给绕组降温，保证电机的工作温度不超过规定值本设计的基本数据如下表2-2所示表2-1基本数据定子D23转子D23外径290内径70内径205长度250齿顶宽
6.6056极弧半径
101.5齿低宽
6.57207铁心长度260槽绝缘厚度
0.2单位mm
2.
8.7永磁体尺寸与电磁负荷的选择确定永磁体尺寸主要包括永磁体轴向长度Lm和磁化方向长度和极弧系数轴向长度一般取得与电机铁心轴向长度相等或稍小于铁心轴向长度磁化方向长度会影响电机的气隙磁密、抗去磁能力等在确定永磁体磁化方向长度时太厚会造成永磁体的浪费，增加电机的成本；为避免当去磁磁动势较大时磁钢的可能出现的不可逆去磁，永磁体也不能太薄，否则会导致加工的废品率上升、成本提高且使永磁体不易运输和装配磁化方向长度的确定主要还是依据全电流定律，对一个极的磁路积分，定转子轭磁压降、定子齿部磁压降和气隙磁压降都可以根据相应预设的相应磁密来确定，而这些磁压降之和就是永磁材料一个极所能提供的磁势，此磁势与磁钢厚度和永磁材料的矫顽力有关，永磁材料的矫顽力有材料特性决定，所以可以得到磁钢厚度极弧系数指一个极距下永磁磁极所占有的宽度而永磁体的宽度直接决定了永磁体能够提供的磁通量，另外，极弧系数的大小对电机的电压波形、转矩纹波和漏磁系数也有很大的影响心2I，对于径向表贴式磁极转子结构，极弧系数越大，极间漏磁会上升，另外还会增加感应电势三次谐波分量，进而引起转矩波动和损耗的增加，因此我们要综合考虑各种因素来确定极弧系数的大小，总的来说，永磁同步电机的极弧系数要比电励磁的凸极电机稍高，一般在
0.65～
0.8之间表2-3是永磁体的数据表2-2永磁体的数据永磁体材料类型n38sh永磁体宽度（mm）
29.7863永磁体最大厚度（mm）
6.5永磁体密度（kg/m^3）7800永磁体重量（kg）
5.70108剩余磁通密度（）
1.25矫顽力（kA/m）930极弧半径（mm）
101.5机械极弧范围
0.75电动极弧范围
0.
7583922.
8.8定子绕组参数在极数、相数一定的情况下，定子的槽数由每极每相槽数q决定槽数对电机的影响教大，可以是整数也可以是分数由于直驱永磁同步发电机转速低，一般极数较多，而在开槽时，应保证齿、轭磁通密度及机械强度，所以开槽的个数也有一定限制，因此q也不可能取得太大开槽时应在保证齿、轭磁通密度及机械强度的前提下，尽量加大齿槽面积，使得槽内容纳绕组的线径增加，从而减小铜耗，提高电机的效率另外，在设计时应考虑对其它性能参数的影响以及发电机成本等综合因素来确定每极每相槽数、齿槽面积和绕组线径陋引采用分数槽绕组时，每极每相槽数q可以成
2.27式中m——电机相数；P——极对数；Q——电机铁心槽数公式中N/D为不可约分数，可以是真分数，也可以是假分数；c/d为不可约真分数，而b则为整数和整数槽绕组一样，分数槽绕组也有多种不同的构成方式；按照相带分可以有相带绕组、相带绕组和大小相带分数槽绕组，同样也有单层、双层绕组等在使用三相分数槽绕组时，只有当q的分母D不是3或者是3的倍数时，才能获得对称的三相绕组，另外，在采用60相带分数槽绕组时，绕组每相的最大并联支路数=2p/D本设计的绕组排布如图
2.8在直驱风力发电机中，采用分数槽是降低发电机起动阻力矩的简单而有效的方法起动阻力矩是由于永磁发电机中齿槽效应的影响，使得发电机在起动时引起磁阻转矩，是风力发电永磁发电机设计中一个重要的参数起动阻力矩小，发电机在低风速时便能发电，风能利用程度高；反之，风能利用程度低另外，选择分数槽绕组能够显著的改善电动势波形，降低谐波的含量直驱永磁同步发电机的定子绕组结构与一般的发电机结构相同，定子绕组的形式多种多样，在大型永磁同步发电机中通常采用传统的双层叠绕组，这种绕组端部尺寸较大，但工艺比较成熟图
2.8是本设计选择的槽型以及尺寸3相，双层绕组可安排在27以下时段 AAZBXCYAZBBXCYAZBXCCYAZBXCY绕组排布槽型槽尺寸Hs0（毫米）
0.8 Hs1（毫米）
0.74 Hs2（毫米）
17.76 Bs0（毫米）
3.5 Bs1（毫米）
5.5 Bs2（毫米）
7.
62.9手算算例一额定数据额定容量相数额定线电压额定相电压额定相电流效率功率因数额定转速r/min额定频率固有电压调整率二永磁材料选择预计工作温度剩余磁通密度T式中计算矫顽力KA/m相对回复磁导率式中三永磁体尺寸永磁体磁化方向长度永磁体宽度永磁体轴向长度极对数永磁体每极截面积永磁体每对极磁化方向长度永磁体体积永磁体质量四转子结构尺寸气隙长度转子外径轴孔直径转子铁心长度极距极弧系数极间宽度五定子绕组和定子冲片定子外径定子内径定子铁心长度每极每相槽数定子槽数绕组节距短距因数分布因数斜槽因数绕组因数预估永磁体空载工作点预估空载漏磁系数预估空载磁通Wb预估空载电动势绕组每相串联匝数每槽导体数实际每相串联匝数五磁路计算计算空载磁通计算极弧系数铁心有效长度气隙磁密定子齿磁密定子齿磁位差其中定子轭磁密定子轭磁位差其中六电压调整率和短路电流计算空载励磁电动势V额定负载时直轴内电动势V其中主磁导标幺值漏磁导标幺值总磁导标幺值每极直轴电枢磁动势标幺值输出电压U=-IN（R1cosφ+X1sinφ）=223V电压调整率短路电流Ik*==总损耗其中定子齿质量定子轭质量效率第3章运用ansoft软件进行风力发电机的设计
3.1ansoft软件介绍软件的总体描述AnsoftHFSS（全称HighFrequencyStructureSimulator高频结构仿真器）是Ansoft公司推出的基于电磁场有限元方法（FEM）的分析微波工程问题的三维电磁仿真软件，可以对任意的三维模型进行全波分析求解，先进的材料类型，边界条件及求解技术，使其以无以伦比的仿真精度和可靠性，快捷的仿真速度，方便易用的操作界面，稳定成熟的自适应网格剖分技术使其成为高频结构设计的首选工具和行业标准，HFSS提供了一简洁直观的用户设计界面、精确自适应的场解器、拥有空前电性能分析能力的功能强大后处理器，能计算任意形状三维无源结构的S参数和全波电磁场HFSS软件拥有强大的.RFID天线设计功能，它可以计算天线参量，如增益、方向性、远场方向图剖面、远场3D图和3dB带宽；绘制极化特性，包括球形场分量、圆极化场分量、Ludwig第三定义场分量和轴比使用HFSS，可以计算
①基本电磁场数值解和开边界问题，近远场辐射问题；
②端口特征阻抗和传输常数；
③S参数和相应端口阻抗的归一化S参数；
④结构的本征模或谐振解而且，由AnsoftHFSS和AnsoftDesigner构成的AnsoftRFID/PRO_RFID-tags/2012/HF_
13.54MHtarget=_blank高频解决方案，是目前唯一以物理原型为基础的高频设计解决方案，提供了从系统到电路直至部件级的快速而精确的设计手段，覆盖了高频设计的所有环节现在最新的版本是AnsoftHFSS
133.2RMXPRT介绍及应用RMXPRT是ANSOFT软件中的一个模块它是旋转电机设计软件用于单相和三相感应电机、直流永磁无刷电动机、永磁同步电动机、永磁调速同步电动机、直流永磁发电机、开关磁阻电机和三相同步发电机、永磁同步发电机、交直流两用电机、全压起动永磁同步电动机等11种电机的设计通过它可以快速从多种设计方案中找出比较满意的电机设计方案和初始尺寸
3.
2.1RMXPRT工作界面图
3.1为RMXPRT的工作界面图
3.1RMXPRT的工作界面RMXPRT的一般流程图，如下图
3.2图
3.2RMXPRT的一般流程图
3.
2.2RMXPRT的特点
（1）Windows风格介面，模版化参数输入工作条件，几何尺寸，材料特性等
（2）基于经典的电机分析理论和等效磁路法的快速解析分析
（3）提供美国、中国材料库和公制、英制单位
（4）自动排列多种绕组型式或用户自定义任意绕组连接方式
（5）无刷电机、开关磁阻电机和永磁同步电动机的驱动线路类型、控制方式及开关管参数可设定
（6）直流电机详细的换向器和电刷参数可设定
（7）输入数据自动验证功能8提供丰富的预设计电机模型库9自动设计功能:槽形尺寸、线圈匝数、线规、起动电容等
（10）求解时考虑材料非线性Ｂ–Ｈ特性、三维斜槽和端部效应
（11）参数化和优化设计功能:尺寸等参数无需指定，可用一定变化范围的变量表示
（12）数据、图形、自定义结果输出模式
（13）多种负载种类
3.3Maxwell控制板进入Maxwell控制板，根据所使用的操作系统，点击MaxwellControlPanel图标（对于Windows系统）或键入命令Maxwell对于工作站系统，出现MaxwellControlPanel界面如图
3.3图
3.3Maxwell控制板六个命令框的主要功能如下ANSOFTAnsoft产品及联络介绍PROJECT进入项目管理方式TRANSLATORS提供几种不同软件之间的格式转换PRINT屏幕打印功能UTILITIES几项辅助工具EXIT退出Maxwell软件控制板点击PROJECT命令框，出现项目管理器MaxwellProject界面项目管理器有三个功能区
（1）Projects左上区:选择已有项目或创建新项目以及相关的项目管理功能，如更名、压缩、删除、复制、移动、查找等
（2）Project右区:显示被选项目的相关信息，以及打开项目，运行软件，编写项目说明，项目修复，显示项目的几何图形等功能
（3）ProjectDirectories:实现对存放项目的文件夹进行结构管理的功能左下区如创建、删除文件夹；使用别名便于快速调用；改变路径查找现有的项目
3.
3.1定子设计在stator窗口中设计定子参数
（1）内径InnerDiametermm:290
（2）外径OuterDiametermm:205
（3）极数NumberofSlots54
（4）斜槽（槽距的倍数）SkewWidthSlot:0
（5）选择槽型SlotType:2有四种槽型（
1、
2、
3、4）可供选择当鼠标在槽型选择框上移动时，下方的图形框中自动出现对应的槽型
（6）输入与槽型图对应的槽型尺寸Hr
0、Hr
1、Hr
2、Br
0、Br
1、Br
2、Rr
（7）选择AutoDesign时，RMXPRT将自动设计除槽口Hs
0、Bs0外的槽型尺寸
（8）选择项InputToothWidth可按平行齿设计槽型
3.
3.2定子绕组设计在Stator窗口中设计定子绕组
（1）定子铁心长度LengthofStatormm:260
（2）铁心迭压系数StackingFactor:
0.95
（3）硅钢片牌号（从下拉菜单中选择）SteelType:D23注使用RMXPRT主窗口的下拉菜单Materials/BH命令，用户可以建立自己的铁心材料数据库
（4）槽绝缘厚度SlotInsulationmm:
0.2
（5）线圈伸出铁心直线部分长度EndAdjustmentinch:0
（6）每槽导体数ConductorsperSlot36注输入为0时，由RMXPRT自动设计
（7）线圈跨距CoilPitch:3
（8）并绕根数WiresperConductor:3注输入为0时，由RMXPRT自动设计
（9）导线漆膜厚度WireWrapmm:
0.1注输入为0时，由RMXPRT自动从导线库中选择
（10）导线直径WireDiametermm:
0.
91163.
3.3转子磁极数据使用RotorPole窗口输入转子数据1转子类型RotorType选择:3⑵气隙AirGap的输入数据为:1mm（指定转子铁心之间的间隙）⑶转子内径InnerDiameter的输入数据为:70mm⑷转子铁心长度LengthofRotor的输入数据为:250mm⑸叠压系数StackingFactor的输入数据为:
0.95⑹硅钢片牌号SteelType选:D23本例转子与定子冲片套裁，故硅钢片牌号，叠压系数均相同⑺极弧偏心距PoleArcOffset的输入数据为:0构成转子磁极的永磁弧片的圆心不一定与转子同心在非均匀气隙电机中，这两个圆心之间有一个偏心值RMXPRT将此称为极弧偏心距PoleArcOffset本例电机采用均匀气隙故偏心距为
0.⑻极弧系数PoleEmbrace的输入数据为:
0.75转子极弧系数表示永磁弧片在转子表面的弧长所对应的转子圆心角与一个转子极所对应转子圆心角的比值极弧系数为1的四极电机每极永磁弧片在转子表面覆盖90度机械角度同理，极弧系数为
0.667时，磁极覆盖60度机械角度⑼磁钢型号MagnetType选:N38SH⑽磁钢厚度MagnetThickness的输入数据为:
6.5mm
3.4设计输出5kw_gen_
380.pjt/5kw_gen_
380.resGENERALDATARatedOutputPowerkW:5RatedPowerFactor:1RatedVoltageV:380NumberofPoles:16FrequencyHz:24FrictionandWindLossW:100RotorPosition:InnerOperatingTemperatureC:75TypeofCircuit:Y3OperationType:IndividualMachineDomain:TimeSTATORDATANumberofStatorSlots:54OuterDiameterofStatormm:290InnerDiameterofStatormm:205TypeofStatorSlot:2DimensionofStatorSloths0mm:
0.8hs1mm:
0.74hs2mm:
17.76bs0mm:
3.5bs1mm:
5.5bs2mm:
7.6TopToothWidthmm:
6.6056BottomToothWidthmm:
6.57207SkewWidthNumberofSlots:1LengthofStatorCoremm:260StackingFactorofStatorCore:
0.95TypeofSteel:D23SlotInsulationThicknessmm:
0.2EndLengthAdjustmentmm:0NumberofParallelBranches:1NumberofConductorsperSlot:36TypeofCoils:21AverageCoilPitch:3NumberofWiresperConductor:3WireDiametermm:
0.9116WireWrapThicknessmm:
0.1StatorSlotFillFactor%:
87.0932CoilHalf-TurnLengthmm:
318.931ROTORDATAMinimumAirGapmm:1InnerDiametermm:70LengthofRotormm:250StackingFactorofIronCore:
0.95TypeofSteel:D23PolarArcRadiusmm:
101.5MechanicalPoleEmbrace:
0.75ElectricalPoleEmbrace:
0.758392Max.ThicknessofMagnetmm:
6.5WidthofMagnetmm:
29.7863TypeofMagnet:n38shTypeofRotor:3PERMANENTMAGNETDATAResidualFluxDensityTesla:
1.25CoerciveForcekA/m:930MaximumEnergyDensitykJ/m^3:300RelativeRecoilPermeability:
1.036DemagnetizedFluxDensityTesla:
0.661462RecoilResidualFluxDensityTesla:
1.25RecoilCoerciveForcekA/m:
960.183MATERIALCONSUMPTIONArmatureCopperDensitykg/m^3:8900PermanentMagnetDensitykg/m^3:7800ArmatureCoreSteelDensitykg/m^3:7800RotorCoreSteelDensitykg/m^3:7800ArmatureCopperWeightkg:
10.8045PermanentMagnetWeightkg:
5.70108ArmatureCoreSteelWeightkg:
48.5658RotorCoreSteelWeightkg:
46.0015TotalNetWeightkg:
111.073ArmatureCoreSteelConsumptionkg:
107.67RotorCoreSteelConsumptionkg:
55.5066STEADYSTATEPARAMETERSStatorWindingFactor:
0.940953D-AxisReactiveReactanceXadohm:
1.8176Q-AxisReactiveReactanceXaqohm:
1.98835D-AxisReactanceX1+Xadohm:
4.10075Q-AxisReactanceX1+Xaqohm:
4.2715ArmatureLeakageReactanceX1ohm:
2.28315Zero-SequenceReactanceX0ohm:
1.78502ArmaturePhaseResistanceR1ohm:
2.2904NO-LOADMAGNETICDATAStator-TeethFluxDensityTesla:
1.81754Stator-YokeFluxDensityTesla:
0.740953Rotor-YokeFluxDensityTesla:
0.265426Air-GapFluxDensityTesla:
0.983355MagnetFluxDensityTesla:
1.01586Stator-TeethAmpereTurnsA.T:
242.777Stator-YokeAmpereTurnsA.T:
4.58Rotor-YokeAmpereTurnsA.T:
0.873261Air-GapAmpereTurnsA.T:
921.403MagnetAmpereTurnsA.T:-
1169.08Leakage-FluxFactor:1CorrectionFactorforMagneticCircuitLengthofStatorYoke:
0.770706CorrectionFactorforMagneticCircuitLengthofRoorYoke:
0.747203FundamentalInducedVoltageV:
416.253THDofInducedVoltage%:
0.213772CoggingTorqueN.m:
1.91538e-011FULL-LOADDATALoadResistanceohm:
28.8784LoadLineVoltageV:
382.502RMSLineCurrentA:
7.64695RMSPhaseCurrentA:
7.64695ArmatureThermalLoadA^2/mm^3:
90.1448SpecificElectricLoadingA/mm:
23.0819ArmatureCurrentDensityA/mm^2:
3.90543FrictionandWindLossW:100Iron-CoreLossW:
59.9627ArmatureCopperLossW:
401.792TotalLossW:
561.755OutputPowerW:
5065.96InputPowerW:
5627.72Efficiency%:
90.0181ApparentPowerVA:
5065.96PowerFactor:1SynchronousSpeedrpm:180RatedTorqueN.m:
298.56ShortCircuitCurrentA:
51.8835WINDINGARRANGEMENTThe3-phase2-layerwindingcanbearrangedin27slotsasbelow:AAZBXCYAZBBXCYAZBXCCYAZBXCYAngleperslotelec.degrees:
53.3333Phase-Aaxiselec.degrees:
106.667Firstslotcenterelec.degrees:0TRANSIENTFEAINPUTDATAForArmatureWinding:NumberofTurns:324ParallelBranches:1TerminalResistanceohm:
2.2904EndLeakageInductanceH:
0.0003002762DEquivalentValue:EquivalentAir-GapLengthmm:250EquivalentStatorStackingFactor:
0.988EquivalentRotorStackingFactor:
0.95EquivalentBrTesla:
1.25EquivalentHckA/m:
960.183EstimatedRotorInertiakgm^2:
0.
3251013.5性能曲线在RMXPRT主窗口，点击下拉菜单PostProcess/PerformanceCurves，数据绘图PlotData窗口出现，同时弹出个列表Open窗口，可以打开下列曲线idle_vol.dat相电压与励磁电流的关系曲线n_.dat功率因数与力矩角的关系曲线n_curr.dat相电流与力矩角的关系曲线n_effi.dat效率与力矩角的关系曲线n_pow
2.dat输出功率与力矩角的关系曲线s_torq.dat力矩与转速的关系曲线v_curves.dat电枢电流与励磁电流的关系曲线wv0_cogtoq.dat齿槽效应力矩wv0_coil.dat空载下线圈（导体）感应电势波形wv0_flux.dat空载下气隙磁通波形wv0_perm.dat空载下气隙磁导波形wv0_vol.dat空载下感应电势波形wv1_coil.dat满载下线圈（导体）感应电势波形wv1_flux.dat满载下气隙磁通波形wv1_vol.dat满载下感应电势波形Open窗口中（点击下拉菜单Plot/Open可弹出Open窗口），用鼠标双击其中一个.dat文件名，可打开该性能曲线图各曲线图形示例如下空载电压波形图
3.4空载电压波形负载电压图
3.5负载电压波形气隙磁密波形图
3.6气隙磁密波形负载电流波形图
3.7负载电流波形此方案斜一个槽，齿槽转矩为图
3.8斜槽时齿槽转矩很小基本看不出表变化，它的值为
1.91538e-011如果不斜槽，及skewwidth取0，如下齿槽转矩为图
3.9不斜槽时齿槽转矩5KW直驱永磁风力发电机的电磁场分析建立模型如下剖面如图磁力线分布磁密分布气隙磁密波形第4章结论在本次毕业设计中，通过对5KW直驱型永磁风力发电机的设计，直驱永磁同步发电机把直驱风力发电机和永磁同步发电机的优点集为一身较其他点击而言，它具有体积小、功率密度高、工作可靠性能高的优势本文以内转子直驱永磁为电机的设计选项，据此进行了电机的初始设计，然后有限元分析的方法分析了电机的工作性能本文验证了直驱永磁同步风力发电机在风力发电系统中具有良好的工作性能，能够满足各方面的技术要，同时巩固和加强了本专业理论知识；设计也满足了现代工程设计的要求，达到了预期的目标在设计过程中，永磁电机的设计是本设计的重点另外，由于设计时间仓促和知识的有限，在系统设计中也存在着和一些需要解决的问题，比如，从电机运行的实际出发，考虑整个系统的效率、尺寸和工艺实现的难度这些都需要以后在工作实践中不断学习、摸索和积累经验加以解决总之，本毕业设计在理论上是可行的，但在具体应用时还需要不断改进设计思路，提高设计方法，解决实际中遇到的新问题致谢本课题在选题及研究过程中得到了老师的亲切关怀和悉心指导他严谨的科学态度，一丝不苟的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我从课题的选择到毕业设计的最终完成，老师都始终给予我细心的指导和不懈的支持老师不仅在学业上给我以精心指导，同时还在思想、生活上给我以无微不至的关怀，在此谨向老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意通过毕业设计让我学到的理论知识应用于实践之中，是巩固和深化课程所学知识并使之与实践相结合的重要环节，更是培养我们动手能力和训练我们严谨认真的科学态度的工作作风，是我们掌握的一项基本技能，也是各企业对所招聘生产一线人员应具备的基本素质此外，在毕业设计的研究过程中，同学们能互相交流心得，及时传递信息，使得毕业设计能够顺利完成，在此也祝各位同学以后工作顺利，前程似锦！参考文献
[1]郑美华，黄邦根．全球能源危机条件下的中国经济可持续发展研究．北方经济，2008，1938-39
[2]郭涛．不烧煤，招风引气晒太阳．西部商报，2005-12-27
[3]肖劲松，倪维斗．世界风力发电的回顾及前瞻．风力发电，1996，241-43
[4]中国可再生能源发展战略研究项目组．中国可再生能源发展战略研究丛书风能卷．北京中国电力出版社，2008，9．12
[5]刘朋光，崔健生．我国风力发电的现状与前景．林业科技情报，2008，40298-99
[6]金伟．燃煤电厂二氧化硫治理现状．化学工程与装备，2008，696-97
[7]PaulGripe．Windenergycomesofage．NewYork Wiley，1995，53-72
[8]杨秀媛，梁贵书．风力发电的发展及其市场前景i电网技术，2003，27778-79
[9]杨校生，袁玉琪．风力发电机组技术及发展趋势．风力发电，2002，18217-20
[10]郭冰．直驱永磁风力发电机发展及其设计方法综述．微特电机，2007，351156-59
[11]吴键．用于风力发电的直驱型和齿轮增速型发电机概念的比较.电气牵引，2007，226-32
[12]包广清，施进浩，江建中．大功率直驱式变速恒频风力发电技术综述．微小电机，2008，36952-55
[13]唐任远．现代永磁电机理论与设计．北京机械工业出版社，1997，40-158
[14]李钟明，刘卫国．稀土永磁电机．北京国防工业出版社，1999，l80-272
[15]陈俊峰．永磁电机下．北京机械工业出版社，1983，305-351
[16]TangReyna，GUHong．TheCalculationofTransientFiledandperimetersofREPMSynchronousGenerator．IEEETrans，Mann，1985，2l62336-2339
[17]高勋章，罗飞路．稀土永磁电机研究现状与发展．中小型电机，1998，25116-19
[18]JChen，CVNaira，LHu．Designandfinite—elementanalysisofanouter-rotorpermanentmagnetgeneratorfordirectlycoupledwindturbines．IEEETransonMagnetics，2000，3653802-3809
[19]张兆强．MW级直驱永磁同步风力发电机设计[上海交通大学硕士学位论文]．上海上海交通大学，2007，l0-42
[20]肖慧慧．兆瓦级永磁风力同步发电机的研究于设计[湖南大学硕士学位论文]．长沙湖南大学，2007，7-53
[21]窦晓霞．永磁电机气隙磁场分析与磁钢选择．微电机，2000，33211-14
[22]白延年．水轮发电机设计与计算．北京机械工业出版社，1982，30-56
[23]VilabollN．TheExperienceofDesigningandTestinga20kWMulti-polePermanentMagnetGeneratorforwindTurbines．IEEETransOnMagnetics，1999．137274-276．。
个人认证
优秀文档
获得点赞 0
